带丙烯预冷的混合制冷循环系统及方法

摘要

本发明公开了一种带丙烯预冷的混合制冷循环系统及方法，在传统单混合冷剂制冷循环工艺的基础上，增加了一套主要包括丙烯压缩机和丙烯蒸发式换热器的预冷系统，将天然气及混合冷剂预冷至-37℃～-42℃，带丙烯预冷的混合冷剂制冷工艺相比单循环混合冷剂具有如下优点：分段制冷效率更高，节省能耗10%以上；有利于关键设备的国产化和液化装置的大型化；单台压缩机功率显著降低，对电网的要求降低；可实现装置变工况操作及环境变化时的灵活操作；与传统双循环混合冷剂制冷工艺相比：丙烯压缩机对单组份介质的适应性强；与带丙烷预冷的混合冷剂制冷工艺相比：国产丙烯压缩机成熟可靠，造价低、制造工期短，使得本发明的工程总投资大幅下降。

主权项

一种带丙烯预冷的混合制冷循环方法，其特征在于：包括如下步骤：从高压丙烯蒸发器、中压丙烯蒸发器、低压丙烯蒸发器、低低压丙烯蒸发器四级丙烯蒸发器出来的丙烯蒸气经丙烯压缩机增压至1.68MPa.g后，经丙烯冷凝器水冷至40℃，进入丙烯凝液罐，然后通过一级J‑T阀节流，压力降至0.787MPa.g后进入高压丙烯蒸发器，对天然气和混合冷剂进行冷却；高压丙烯蒸发器蒸发的丙烯回到丙烯压缩机增压，液态丙烯通过二级J‑T阀节流，压力降至0.392MPa.g后进入中压丙烯蒸发器，对天然气和混合冷剂进行冷却；中压丙烯蒸发器蒸发的丙烯回到丙烯压缩机增压，液态丙烯通过三级J‑T阀节流，压力降至0.135MPa.g后进入低压丙烯蒸发器，对天然气和混合冷剂进行冷却；低压蒸发器蒸发的丙烯回到丙烯压缩机增压，液态丙烯通过四级J‑T阀节流，压力降至0.035MPa.g后进入低低压丙烯蒸发器，对天然气和混合冷剂进行冷却；低低压丙烯蒸发器蒸发的丙烯回到丙烯压缩机增压，从低低压丙烯蒸发器出来的高压混合冷剂进入混合冷剂分离器中进行气液分离，其中：液相混合冷剂过冷后出冷剂换热器，通过五级J‑T阀节流后进入冷剂换热器为液化段提供冷量；气相混合冷剂液化并过冷后出冷剂换热器，通过六级J‑T阀节流后进入冷剂换热器，为液化段和过冷段提供冷量；最后，混合冷剂复热到‑40℃后返回混合冷剂压缩机进行压缩循环。